디스플레이 패널이 올바로 작동하기 위해서는 다양한 관련 부품들이 함께 구성되어야 합니다. 특히 디스플레이 패널에 가장 가까이 있는 부품으로는 DDI(디스플레이 드라이버 IC)가 있고, DDI가 올바로 작동하기 위해 DDI패키지 부품들도 함께 필요합니다. 또한 DDI 패키지와 TV 또는 스마트폰과 같은 기기와의 연결을 위해 PCB(회로기판) 또는 FPCB(연성회로기판)가 사용됩니다.

오늘은 디스플레이 패널에 화면을 구현하기 위한 연관 부품인 DDI 패키지와 FPCB에 대해 알아보는 시간을 갖겠습니다.

DDI(디스플레이 드라이버 IC) 패키지는 무엇?

DDI는 Display Driver IC(Integrated Circuit)의 약자로 OLED, LCD 등의 디스플레이를 구성하는 수많은 픽셀을 구동하는 데에 쓰이는 작은 반도체 칩입니다. 사용자가 기기를 작동시키면 이 명령을 받은 기기가 디스플레이에 원하는 화면을 표현하도록 신호를 내 보내는데, 이 신호가 PCB라는 회로기판을 거쳐서 DDI를 통해 디스플레이 패널에 전달됩니다. 이때 DDI는 각각의 픽셀을 어떻게 행동하라는 명령을 내리고 TFT(박막트랜지스터)가 그 명령을 받아 픽셀을 제어 함으로써 디스플레이 패널에 원하는 화면이 표시됩니다.

* 참고 : 톺아보기 - 디스플레이 드라이버 IC (DDI)

DDI는 일종의 반도체칩이며 그 기능을 수행하기 위해 필요한 부품의 구성을 DDI와 함께 묶어 'DDI 패키지'라고 부릅니다. 스마트폰과 같은 모바일용은 DDI칩 안에 모두 집적해 일체화 하는 경우가 많고, TV와 같이 공간이 조금 넉넉한 대형 패널용으로는 DDI 주변에 별도의 칩 형태로 구성됩니다.

DDI 패키지는 DDI칩, 타이밍컨트롤러(T-CON), 그래픽RAM(GRAM), 전력구동부(Power generating circuits)를 중심으로 구성됩니다. T-CON은 기기 본체 즉, AP로부터 입력된 데이터 신호를 DDI에서 필요로 하는 신호로 변환시키는 기능을 합니다. 이것은 입력 데이터 정보를 DDI의 Gate IC, Source IC에 알맞는 신호로 조정하는 역할입니다. GRAM은 IC로 입력할 데이터를 일시적으로 저장하는 메모리 역할을 하며, 입력된 신호를 저장 하고 다시 IC로 내보냅니다. 이때 GRAM은 T-CON과 상호작용하며 신호를 처리합니다. Power Generating Circuits는 디스플레이 패널을 구동하기 위한 전압을 생성해 Source IC와 Gate IC에 필요한 전압을 공급합니다.

DDI 패키지의 부착 형태별 구분

DDI 패키지에서 특히 최근 관심을 받는 분야는 바로 부착 형태입니다. DDI가 부착되는 기판이 딱딱한가 유연한가에 따라서 크게 COG, COF, COP로 구분됩니다.

디스플레이 패널에 사용된 딱딱한 유리 기판에 직접 붙인 방식은 COG(Chip On Glass), 디스플레이 패널에 유연한 필름을 덧대 붙이는 방식은 COF(Chip On Film) 라고 부릅니다. 그리고 디스플레이 패널 자체를 유연한 PI(poly imide)를 사용하면서 동시에 PI의 연장된 부분에 DDI를 붙이는 방식을 COP(Chip On Plastic) 라고 합니다. 각각의 기술들은 중소형 제품이나 대형 제품용 DDI 패키지에 공통적으로 적용할 수 있는 기술입니다. 특히 COF와 COP 기술은 풀스크린, 플렉시블 디스플레이와 잘 어울리는 방식입니다. 패키지가 유연하기 때문에 COG에 비해 베젤을 더욱 줄여 화면 영역을 더 넓힐 수 있어 공간 활용성이 우수합니다.

FPCB(Flexible Printed Circuit Board) 란?

디스플레이 패널을 구동하기 위해 기기의 AP에서 명령한 신호를 DDI에 전달해주는 중간 연결자 역할을 하는 것을 바로 PCB(Printed Circuit Board)라고 부릅니다. 전기적 신호를 전달할 수 있는 회로를 도체(보통, 구리)를 이용해 형성한 부품입니다. 그 때문에 PCB는 인체의 신경으로 비유됩니다.

FPCB(Flexible Printed Circuit Board)는 기존의 딱딱한 PCB에 유연한 특성을 부여한 전기회로기판입니다. 따라서 PCB와 동일한 성질에 유연함을 더했다고 이해하시면 됩니다. FPCB는 DDI와 달리 자체적으로 독립적인 기능을 하지는 않습니다. 모바일 또는 대형 전자제품의 AP가 명령하는 신호를 DDI로 전달하는 전달자의 역할이 중심입니다.

하지만 PCB는 소형 가전제품에서부터 스마트폰과 같은 첨단 이동 통신 기기에 이르기까지 모든 전자기기에 사용되는 핵심 부품입니다. 특히 공간활용과 무게 등에서의 장점 때문에 모바일 기기가 확산되는 최근에는 FPCB의 활용성이 더욱 높은 가치를 인정받고 있습니다.

오늘은 디스플레이 패널에 신호를 전달하는 역할을 하는 DDI패키지와 FPCB에 대해서 살펴보았습니다. 다음 시간에는 프레임, 화면 주사율(Hz)와 같이 디스플레이에서 화면을 보여주는 여러가지 개념에 대해서 쉽게 접근해보겠습니다.